CN102842999A - 固定转子内的永磁体的技术 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于固定车用驱动电动机转子的永磁体的方法，其可以包括将永磁体插入到在转子芯的圆周方向上以彼此间预定距离形成的多个永磁体插入孔中，使用磁力发生器对所述转子芯施加磁力，以使磁力在转子芯的轴向或径向形成以立刻固定永磁体的位置，并且将固定材料添加至所述永磁体插入孔以固定所述永磁体。

Description

固定转子内的永磁体的技术
相关申请的交叉参考
本申请根据35 U.S.C.§119(a)要求在2011年6月23日提交到韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2011-0061230号的优先权和权益，该申请的全部内容引入本文作为参考。
技术领域
本发明涉及一种固定转子内的永磁体的技术。更具体地，本发明涉及一种用于固定在电动车或混合动力车的驱动电动机的转子芯内的永磁体的技术。
背景技术
通常，混合电动车(HEV)可以利用发动机和驱动电动机作为动力源。HEV驱动电动机典型地包括作为卷绕在定子芯的线圈的定子、以及可以含有多个永磁体并位于定子芯内的转子。驱动电动机由可从12V电池分离的高电压电池提供动力。
混合动力车或电动车内的驱动电动机通常被配置成输出高速旋转扭矩。如果驱动电动机是永磁体型，则永磁体位于转子芯内，并且永磁体的位置被仔细地固定在转子芯内，以维持转子适度的平衡。
一旦永磁体被插入转子芯的插槽，其便因离心力而在铁芯内产生应力点(stress-point)。如果永磁体因该离心力而在驱动电动机工作期间从转子芯内的插槽滑出，则永磁体、转子芯或两者均可能破坏或损伤，导致驱动电动机停止。因此，确保永磁体在转子芯内保持固定是很重要的。
为了解决该问题，常规技术通常使用树脂来填充围绕永磁体的插槽，从而固定插槽内的永磁体并降低永磁体滑出、以及破坏或损坏转子芯的可能性。遗憾地是，由于用树脂填充插槽的工序(包括例如填充方法、树脂/粘合剂的粘度、和/或重力)常常改变转子芯的插槽内的永磁体的位置，此常规技术方法中的树脂或粘合剂的使用有很大的缺陷。这种改变可能导致转子组件不平衡，而这可能降低驱动电动机的机电效率，导致驱动电动机上不正常的磨损，或者导致异常的噪声和/或振动。
上述在此背景技术章节中公开的信息仅用来增强对本发明的背景技术的理解。
发明内容
本发明提供一种用于在制造混合动力车用驱动电动机时固定转子芯内的永磁体的技术。本发明也提供了一种通过在将填充成份填充到永磁体的插入孔之前固定转子芯内的永磁体来改善转子性能的技术。本发明还提供了一种通过改善转子的性能来改善驱动电动机的性能的技术。
一方面，一种固定车用驱动电动机转子的永磁体的技术可以包括：将永磁体插入到在转子芯的圆周方向上以彼此间预定距离形成的多个永磁体插入孔，对转子芯施加磁力以便在转子芯的轴向(即与转子平面垂直)或径向(即离心的)上形成磁力以立刻固定永磁体，以及用固定材料填充永磁体插入孔以固定永磁体插入孔内的永磁体。
永磁体可以位于基于轴向的永磁体插入孔的中心部，并定位在基于径向的永磁体插入孔的外表面或内表面中。
可以在永磁体插入孔的内表面形成突起以便固定永磁体。
可以在永磁体插入孔的外表面的两端形成弯部以便固定永磁体。
可以向可以位于转子芯的内侧或外侧的磁力发生器供应电流，以便对转子芯施加磁力。
固定材料可以包括粘合剂或树脂。
本发明的示例性实施方式牢固地固定永磁体，以提高驱动电动机的耐用性，并同时提高驱动电动机的效率。
本发明的示例性实施方式通过磁力发生器来固定永磁体，降低转子组件的不平衡，改善驱动电动机的效率并减少转子维护的需求，并且还降低噪声和振动。
本发明的示例性实施方式将永磁体固定在精确的位置以降低电磁噪声(白噪声)和电磁纹波(electromagnetic ripple)，并改善电动机的控制性能。
附图说明
现在将参考其某些示例性的实施方式对本发明的上述和其他特征进行详细说明，在附图中示出的实施方式在下文中仅仅是以举例说明的方式给出，并且因此不是对本发明的限制，其中：
图1是示出根据本发明的示例性实施方式的固定永磁体的方法的设备的透视图；
图2A、2B和图3A、3B是示出根据本发明的示例性实施方式的永磁体的配置的截面图。
符号说明：
100：转子芯
120：永磁体
125：永磁体插入孔
132：左侧表面
134：内表面
135：突起
136：右侧表面
137：弯部
138：外表面
200：磁力发生器
220：铁芯
250：线圈
具体实施方式
在下文中将详细参考本发明的各个实施方式，其实施例在附图中图示并在后面加以说明。尽管本发明将结合示例性的实施方式一起说明，应该理解的是本说明书不意在将本发明限制于那些示例性的实施方式。相反的是，本发明意在不仅包括示例性的实施方式，还要包括各种替代方式、更改方式、等同方式和其他实施方式，而其可以包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内。
应当理解，本文所用的术语“车辆”或者“车辆的”或者其他类似的术语通常包括机动车辆，例如包括运动型多功能车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的载客汽车；包括各种船与艇的水运工具；飞行器等，并且包括混合动力车、电动车、插入式混合电动车、氢动力车及其他替代燃料车辆(例如，源于非石油资源的燃料)。本文所提到的混合动力车是具有两种或更多种动力源的车辆，例如具有汽油动力和电动力的车辆。
图1是用于根据本发明的示例性实施方式的固定永磁体的技术的装置的透视图。参照图1，环形磁力发生器200设置在转子芯100的外侧，并且永磁体120被插入到转子芯100。根据本发明的示例性实施方式的永磁体120通过磁化非磁性材料而成为永磁体。
以下，将描述用于固定混合动力车或电动车所使用的驱动电动机的转子内的永磁体的方法。
转子芯100被例如夹具的装置夹住，并且未磁化的永磁体120被插入到沿着转子芯100的圆周方向形成的多个永磁体插入孔125中。在插入永磁体120后，磁力发生器200被放置在转子芯100的外侧或内侧，以便立刻固定永磁体120的位置。
磁力发生器200可以放置在转子芯100中在永磁体插入孔125的内侧或外侧，并被用来每次固定一个永磁体120。或者，通过放置在转子芯100的内侧或外侧，磁力发生器200可以被用来同时固定所有永磁体120。
根据一方面，当电流流经线圈250时，磁力发生器200产生磁通量，当强磁通量通过电流流动而流经铁芯220时，永磁体120被磁化。
如图2A和2B所示，永磁体120紧密地接触多个永磁体插入孔125的内表面134和/或外表面138，所述多个永磁体插入孔125在磁力发生器200中以预定距离在圆周方向形成的。同时，如图3A和3B所示，永磁体120被定位在永磁体插入孔125在轴向上的中心部。该方法被用来在插入固定材料之前立刻固定永磁体120。
通过将电流施加到磁力发生器200而使电流流经线圈250，永磁体120被流经线圈250的电流磁化，并且通过磁化永磁体120而使永磁体120的位置被立刻固定。
图2A和2B是示出根据本发明的示例性实施方式的永磁体在径向上的配置的图。图3A和3B是示出根据本发明的示例性实施方式的永磁体在轴向上的配置的图，以下，将参照图2A、2B和图3A、3B描述本发明。图2A是示出磁力发生器200、转子芯100和永磁体120的配置的截面视图，图2B是示出含有插入了永磁体120的永磁体插入孔125的转子芯100的区域的分解视图。图2A和2B示出磁力发生器200被配置在转子芯100的外侧的构造，然而，磁力发生器200也可以被放置在转子芯100的内侧，或者同时在转子芯100的内侧和外侧。
图2B示出永磁体120紧密接触永磁体插入孔125的外表面138，并且将粘合剂材料或树脂材料涂覆在内表面134和左/右侧表面132和136的实施方式。突起135可以形成在永磁体插入孔125的内表面134上，以限制永磁体120的移动，并且/或者角部137可以形成在永磁体插入孔125的左侧表面132和右侧表面136上，以限制限制永磁体120的移动。永磁体120的位置通过上述实施方式而被立刻固定。
普通技术人员将理解到，各种不同类型的粘合剂或树脂可以被用来永久地固定永磁体插入孔125内的永磁体120。例如，这样的粘合剂或树脂可以包括，但不限于此。
此外，图3B示出沿着图3A的B-B的截面图，其中，磁力发生器200被放置在永磁体120相对于轴向的上部和下部，从而永磁体120被定位在永磁体插入孔125相对于轴向的中心位置。即，永磁体120在转子芯100的永磁体插入孔125内位于轴中心。
如上所述，永磁体120被磁力发生器200固定以被定位在相对于轴向、径向或这两个方向的永磁体插入孔125的中心部，并可以同时接触内表面134、外表面138、或内表面134和外表面138两者，并且将粘合剂或树脂材料涂覆在永磁体插入孔125的左侧132和右侧136上的空隙中。如果永磁体120紧密接触内表面134，则将固定材料(树脂或粘合剂)涂覆在外表面138上，如果永磁体120紧密接触外表面138，则将固定材料(树脂或粘合剂)涂覆在内表面134上，从而确保固定永磁体的位置。如果永磁体120紧密接触内表面134和外表面138两者，则将固定材料(树脂或粘合剂)涂覆在永磁体插入孔125的左侧132和右侧136上的空隙中，以及相对于轴向沿着永磁体120和转子芯100的上下表面之间的间隙。
固定材料(例如粘合剂或树脂)在已经固定永磁体120之后添加；然而，插入永磁体120和施加磁力的顺序可以随着制造技术而改变。
如果永磁体120通过上述技术固定，则可以改善电特性，并可以减少电噪声。而且，可以降低转子组件的不平衡的可能性。
尽管已经结合了现在被认为可实施的示例性实施方式来描述本发明，然而，应该理解，本发明不限于所公开的实施方式，相反，本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改方式和等效配置。

Claims (20)

1.一种用于固定车用驱动电动机转子内的永磁体的位置的方法，包括：
将多个永磁体插入到多个永磁体插入孔中，所述多个永磁体插入孔在转子芯的圆周方向上彼此隔开预定距离地形成；
使用磁力发生器对所述转子芯施加磁力，其中，所述磁力在相对于所述转子芯的方向形成，以固定所述永磁体插入孔内的所述永磁体的位置；以及
将固定材料添加至所述永磁体插入孔，从而固定所述永磁体的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述磁力在相对于所述转子芯的轴向上形成。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述磁力在相对于所述转子芯的径向上形成。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述磁力在相对于所述转子芯的轴向和径向上形成。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个永磁体被定位在所述多个永磁体插入孔内相对于轴向的中心。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个永磁体被定位在所述永磁体插入孔相对于径向的外表面上。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个永磁体被定位在所述永磁体插入孔相对于径向的内表面上。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个永磁体被定位在所述永磁体插入孔相对于径向的外表面和内表面上。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个永磁体被定位在所述多个永磁体插入孔内相对于轴向的中心，并且被定位在所述永磁体插入孔相对于径向的外表面或内表面上。
10.根据权利要求6所述的方法，其中，在所述永磁体插入孔的外表面上形成突起以固定所述永磁体。
11.根据权利要求7所述的方法，其中，在所述永磁体插入孔的内表面上形成突起以固定所述永磁体。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，在所述永磁体插入孔的内表面和外表面上形成突起以固定所述永磁体。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述永磁体插入孔的外表面的两端形成周向取向的角部以固定所述永磁体。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，向所述磁力发生器供应电流以便对所述转子芯施加磁力。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述磁力发生器被放置在所述转子相对于径向的外侧。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述磁力发生器被放置在所述转子相对于径向的内侧。
17.根据权利要求14所述的方法，其中，所述磁力发生器被放置在所述转子相对于径向的内侧和外侧。
18.根据权利要求14所述的方法，其中，所述磁力发生器被放置在所述转子相对于轴向的上方和下方。
19.根据权利要求1所述的方法，其中，所述固定材料选自粘合剂和树脂。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述固定材料是粘合剂。
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